DE4441533C1

DE4441533C1 - Sealing ring

Info

Publication number: DE4441533C1
Application number: DE4441533A
Authority: DE
Inventors: Fabrice Gougerolle
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2014-11-23
Also published as: FR2727183B1; FR2727183A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtring für eine Welle oder Stange gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a sealing ring for a shaft or rod according to the preamble of claim 1.

Aus DE-AS 32 24 944, US-PS 22 49 141, US-PS 22 74 234, US-PS 27 36 584, DE 40 10 953 A1, GB 12 37 881, US-PS 22 63 815, GB-PS 123 352, US-PS 46 60 839 und GB-PS 569 821 sind verschiedene Ausführungsformen von Dichtringen für eine rotierende Welle oder eine Stange bekannt, welche einen Versteifungsring, der einen in Radialrichtung nach innen vorstehenden Flansch hat, und einen Lippenring aufweist, welcher aus polymerem Werkstoff besteht und an dem Flansch angebracht ist. Die Auslegung ist hierbei derart getroffen, daß im Gebrauchszustand der Dichtring bzw. der Verstei fungsring im Bereich seines Außenumfangs statisch und mit Paßsitz in einer Aufnahmebohrung festgelegt ist. Der in DE-PS 32 24 944 gezeigte Dichtring dient beispielsweise zur Abdichtung einer um eine Achse rotierbaren Welle und ist im Bereich seines Außen umfangs statisch ruhend in einer Bohrung festgelegt. Die Passung ist derart bemessen, daß einerseits ein Flüssigkeitsdurchtritt verhindert wird, und andererseits eine unbeabsichtigte Relativ verlagerung des Dichtringes in Bezug auf die Aufnahmebohrung mit großer Sicherheit vermieden wird. Bei der Passung handelt es sich daher um einen Preßsitz.From DE-AS 32 24 944, US-PS 22 49 141, US-PS 22 74 234, US-PS 27 36 584, DE 40 10 953 A1, GB 12 37 881, US-PS 22 63 815, GB-PS 123 352, US-PS 46 60 839 and GB-PS 569 821 are different Embodiments of sealing rings for a rotating shaft or a rod known which a stiffening ring that one in Has a radially inward projecting flange, and a Has lip ring, which consists of polymeric material and is attached to the flange. The interpretation is here met that in the state of use of the sealing ring or the reinforcement ring in the area of its outer circumference statically and with a snug fit is defined in a mounting hole. The one in DE-PS 32 24 944 The sealing ring shown is used, for example, to seal around an axis rotatable shaft and is in the area of its outside statically static in a hole. The fit is dimensioned such that on the one hand there is a passage of liquid is prevented, and on the other hand an unintended relative displacement of the sealing ring in relation to the location hole great security is avoided. The fit is therefore a press fit.

Bei allen diesen vorstehend angegebenen Dichtringen ergibt sich die Schwierigkeit, daß der Dichtring nach eingetretenem Ver schleiß des Lippenrings sich nur äußerst schwierig aus der Aufnahmebohrung insbesondere ohne eine Beschädigung derselben und des abzudichtenden Teils, wie der Welle oder der Stange, ausbauen läßt.All of the above-mentioned sealing rings result the difficulty that the sealing ring after Ver Wear of the lip ring is extremely difficult Location hole in particular without damaging the same and remove the part to be sealed, such as the shaft or rod leaves.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten einen Dichtring bereitzustellen, welcher trotz einer zuverlässigen Abdichtung und eines festen Sitzes im Gebrauchszustand im Bedarfsfalle schnell und einfach aus der Aufnahmebohrung genommen werden kann.In contrast, the invention is based on the object Overcoming the difficulties outlined above Provide sealing ring, which despite a reliable Sealing and a tight fit in the state of use in If required, quickly and easily removed from the mounting hole can be.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Dichtring für eine Welle oder Stange der im Oberbegriff des Anspruches 1 umrissenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent anspruches 1 gelöst.According to the invention, this task for a sealing ring a shaft or rod in the preamble of claim 1 outlined by the characterizing features of the patent Claim 1 solved.

Zum vereinfachten Ausbau des Dichtrings sind am Flansch mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, und im Gebrauchszustand frei radial nach innen vorstehende Laschen ausgebildet, zwischen denen jeweils ein Umfangsspalt vorhanden ist. Bei Krafteinwirkung zum Ausbau des Dichtrings wird die Spaltweite mindestens eines Spaltes zwischen jeweils zwei benachbarten Laschen verringert, und der Flansch wird insgesamt radial nach innen bewegt, so daß der Durchmesser des Versteifungsrings reduziert wird. Hierdurch wird die Preßsitzpassung, welche im Gebrauchszustand vorhanden ist, aufgehoben, so daß in erleichterter Weise der Dichtring aus der Aufnahmebohrung entfernt und durch einen neuen ersetzt werden kann. Somit kann man im Falle eines Verschleißes den Dichtring schnell und einfach ohne eine Beschädigung eines abzudichtenden Teils, wie einer Welle oder einer Stange, aus der Aufnahmebohrung ausbauen.There are several on the flange to simplify removal of the sealing ring distributed in the circumferential direction, and in use tabs projecting freely radially inwards, between which each have a circumferential gap. When force is applied to remove the sealing ring, the gap width is at least one Gap between two adjacent tabs reduced, and the flange is moved radially inward overall so that the diameter of the stiffening ring is reduced. Hereby is the press fit, which is available in the state of use is lifted, so that the sealing ring is relieved the mounting hole removed and replaced with a new one can. Thus, in the event of wear, the sealing ring quickly and easily without damaging a seal Partly, such as a shaft or a rod, from the mounting hole Remove.

Der Versteifungsring hat im Gebrauchszustand des Dichtrings außenseitig einen Abschnitt mit hohlzylindrischer Gestalt. Die Anpressung an die Aufnahmebohrung beruht auf einem sogenannten "Gewölbeeffekt", welcher in diesem Abschnitt bewirkt, daß sich hohe Anpreßkräfte über lange Zeiträume auch dann erzielen lassen, wenn der Abschnitt eine geringe Wandstärke besitzt. Bei der Erfindung wird dieser "Gewölbeeffekt" ebenfalls beim verein fachten Ausbau des Dichtrings genutzt, da dieser bei der erfindungsgemäßen Lösung durch Krafteinwirkung aufgehoben wird. Der die Lasche in Umfangsrichtung von dem Flansch trennende Spalt muß eine hierzu ausreichende Weite haben. Diese hängt von den Abmessungen der konkreten Ausführungsform ab und kann bedarfs weise empirisch ermittelt werden.The stiffening ring has the sealing ring in use outside a section with a hollow cylindrical shape. The Contact pressure is based on a so-called "Vault effect" which in this section causes can also achieve high contact forces over long periods of time, if the section has a thin wall. In the Invention this "vault effect" is also in the association fold expansion of the sealing ring used, since this at the solution according to the invention is canceled by the action of force. The gap separating the tab in the circumferential direction from the flange must have sufficient width for this. This depends on the Dimensions of the specific embodiment and can be used be determined empirically.

Durch die Verminderung der Weite des Spalts wird normalerweise eine bleibende Deformierung oder Zerstörung des Versteifungsrings bewirkt. Da es sich bei Dichtringen um Verbrauchsartikel handelt, und diese im Verschleißfalle durch neue ersetzt werden müssen, kann diese Beschädigung des Versteifungsringes bei der erfin dungsgemäßen Lösung in Kauf genommen werden, wenn dabei nicht die zugeordnete Aufnahmebohrung beschädigt wird.By reducing the width of the gap it usually becomes permanent deformation or destruction of the stiffening ring causes. Since sealing rings are consumables, and they have to be replaced by new ones in case of wear, can this damage to the stiffening ring at the inventions Solution according to the invention are accepted, if not the assigned mounting hole is damaged.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 wiedergegeben.Further embodiments of the invention are in the claims 2 to 5 reproduced.

Vorzugsweise sind die Laschen in Umfangsrichtung des Flansches gleichmäßig beabstandet, so daß auch an schwer zugänglichen Stellen wenigstens eine Lasche sicher erfaßt werden kann, ohne daß die Demontage bereits beim Einbau des Dichtringes berücksich tigt zu werden braucht.The tabs are preferably in the circumferential direction of the flange evenly spaced so that it is difficult to access Make at least one tab securely graspable without that disassembly is already taken into account when installing the sealing ring needs to be done.

Bei der Vorbereitung eines eingebauten Dichtringes zur Demontage ist es erforderlich, daß die Spaltweite W mindestens eines Spal tes verringert wird, wozu eine Krafteinleitung erforderlich ist. Die Krafteinleitung kann über die umfangsgerichtete Begrenzungs fläche der Lasche unter Verwendung von Hammer und Meißel bewirkt werden. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß sich eine unbeabsichtigte Be schädigung der abgedichteten Welle oder Stange ergibt. Als besonders zweckmäßig hat es sich aus diesem Grunde erwiesen, wenn in Umfangsrich tung beiderseits eines jeden Spaltes Kraftaufnahmemittel zur Verminderung der Weite des Spaltes W vorgesehen sind, die das Ansetzen einer Zange ermögli chen, beispielsweise einer Spitzzange. Der zur Reduzierung der Spaltweite er forderliche Kraftbedarf ist besonders gering, wenn die Kraftaufnahmemittel im Bereich des Innenumfangs des Flansches vorgesehen sind. Sie können durch Einstechöffnungen gebildet sein, beispielsweise durch Bohrungen, die durch den polymeren Werkstoff des Lippenringes im noch nicht demontierten Zu stand flüssigkeitsdicht verschlossen sind. Der polymere Werkstoff des Lippen ringes weist im allgemeinen nur eine sehr geringe mechanische Härte auf. Er läßt sich sehr leicht unter Verwendung einer Spitzzange oder von anderen spitzen Werkzeugen durchbohren, was es anschließend ermöglicht, umfangs gerichtete Kräfte in die betreffende Lasche einzuleiten.When preparing a built-in sealing ring for disassembly it is necessary that the gap width W of at least one gap tes is reduced, which requires force. The force can be applied via the circumferential limit surface of the tab using a hammer and chisel will. However, there is a risk that an unintentional loading damage to the sealed shaft or rod. As special For this reason it has proven to be useful if in circumferential direction tion on both sides of each gap force absorption means to reduce the Width of the gap W are provided, which allow the use of pliers chen, for example needle nose pliers. The one to reduce the gap width Required power requirement is particularly low if the force absorption means in Area of the inner circumference of the flange are provided. You can by Piercing openings can be formed, for example by bores through the polymeric material of the lip ring in the not yet dismantled Zu stood sealed liquid-tight. The polymeric material of the lips ringes generally has very little mechanical hardness. He is very easy to use using needle nose pliers or others pierce pointed tools, which then makes it possible to circumferentially initiate directed forces into the tab in question.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Anlage beigefügten Zeich nungen weiter verdeutlicht. Es zeigen:The invention is described below with reference to the attached drawing further clarified. Show it:

Fig. 1 einen Dichtring der erfindungsgemäßen Art in quergeschnittener Darstel lung. Fig. 1 a sealing ring of the type according to the invention in cross-sectional presen- tation.

Fig. 2 den bei dem Dichtring gemäß Fig. 1 zur Anwendung gelangenden Ver steifungsring in einer Ansicht von vorn. Fig. 2 for the sealing ring according to FIG. 1 used Ver stiffening ring in a view from the front.

Fig. 3 die Deformierung, die der Versteifungsring 1 bei einer Reduzierung der Weite W des Spaltes 6 erfährt. Fig. 3 shows the deformation that the stiffening ring 1 undergoes when the width W of the gap 6 is reduced.

Der in Fig. 1 gezeigte Dichtring ist zur Abdichtung einer um ihre Achse ver drehbaren und in der Darstellung nicht wiedergegebenen Welle bestimmt. Er besteht aus einem Versteifungsring 1 aus metallischem Werkstoff, (Fig. 2) der mit einem in radialer Richtung nach innen vorstehenden Flansch 3 zur Befesti gung des Lippenringes 2 aus polymerem Werkstoff, beispielsweise aus Gummi, versehen ist. Der Lippenring 2 wird im schmelzflüssigen Zustand an den Flansch 3 angeformt und während seiner nachfolgenden Vulkanisierung mit diesem verbunden. Er dringt in feinste Oberflächenunregelmäßigkeiten des Versteifungsringes 1 ein, wodurch sichergestellt ist, daß zwischen dem Ver steifungsring 1 und dem Lippenring 2 keine Flüssigkeit hindurchzudringen ver mag. Der Versteifungsring 1 ist außenseitig durch einen zylindrischen Ab schnitt begrenzt, der so dimensioniert ist, daß sich während des Einpressens in die aufnehmende Bohrung eines abzudichtenden Maschinenteils ein unverrück barer Sitz und ein flüssigkeitsdichter Anschluß ergibt. Der Lippenring 2 wird im Bereich seines Innenumfangs durch eine Dichtlippe begrenzt, die während der bestimmungsgemäßen Verwendung durch eine Ringwendelfeder aus metalli schem Werkstoff belastet ist und durch diese an die Oberfläche der abzudich tenden Welle angepreßt wird.The sealing ring shown in Fig. 1 is intended for sealing a ver rotatable about its axis and not shown in the illustration shaft. It consists of a stiffening ring 1 made of metallic material ( FIG. 2) which is provided with a flange 3 projecting inward in the radial direction for fastening the lip ring 2 made of polymeric material, for example rubber. The lip ring 2 is molded onto the flange 3 in the molten state and connected to it during its subsequent vulcanization. It penetrates into the smallest surface irregularities one of the stiffening ring 1, thereby ensuring that between the United steifungsring 1 and penetrate the lip ring 2 no liquid ver likes. The stiffening ring 1 is limited on the outside by a cylindrical section, which is dimensioned so that there is an immovable fit and a liquid-tight connection during the pressing into the receiving bore of a machine part to be sealed. The lip ring 2 is delimited in the region of its inner circumference by a sealing lip which is loaded during the intended use by a coil spring made of metallic material and is pressed by this against the surface of the shaft to be sealed.

Der Flansch 3 des Versteifungsringes 1 besteht ganz aus in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Laschen 3.1, die durch Spalte 6 voneinander getrennt sind. Sämtliche Laschen 3.1 sind im Bereich ihres Innenumfanges mit einem symmetrisch in Umfangsrichtung angeordneten Kraftaufnahmemittel 4 verse hen, welches durch eine achsparallele, zylindrische Ausstanzung gebildet ist. Die Ausstanzung ist bei dem neuwertigen Radialwellendichtring vollständig mit Gummibestandteilen des Lippenringes 2 gefüllt und hierdurch abgedichtet. Das Gummi weist jedoch nur eine sehr geringe mechanische Härte auf. Er setzt ei nem direkt eingestochenen, spitzen Werkzeug keinen nennenswerten Wider stand entgegen.The flange 3 of the stiffening ring 1 consists entirely of tabs 3.1 which follow one another in the circumferential direction and are separated from one another by gaps 6 . All tabs 3.1 are hen in the region of their inner circumference with a symmetrically arranged in the circumferential direction force-absorbing means 4 , which is formed by an axially parallel, cylindrical punching. The cut-out in the new radial shaft sealing ring is completely filled with rubber components of the lip ring 2 and thereby sealed. However, the rubber has very little mechanical hardness. It does not offer any significant resistance to a directly inserted, pointed tool.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Deformierung des Versteifungs ringes 1, die zur Vorbereitung einer Demontage des Dichtringes bewirkt wird. Im oberen Teil der Darstellung gemäß Fig. 3 ist der Versteifungsring 1 in noch nicht deformiertem Zustand wiedergegeben. Er ist im Bereich seines Außenum fangs von hohlzylindrischer Gestalt und so dimensioniert, daß sich eine radiale Anpressung an die aufnehmende Bohrung eines Maschinenteils 5 ergibt. Die gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilten Laschen 3.1 sind übereinstimmend gestaltet und durch identische Spalte 6 voneinander getrennt. Jede einzelne Lasche 3.1 ist von einer spiegelbildlich zur Umfangsrichtung angeordneten Ausstanzung 7 durchdrungen. Der kleinste Abstand einer einander benachbar ten Ausstanzung 7 ist mit A1 bezeichnet. Fig. 3 shows a schematic representation of the deformation of the stiffening ring 1 , which is effected in preparation for disassembly of the sealing ring. In the upper part of the illustration according to FIG. 3, the stiffening ring 1 is shown in a not yet deformed state. It is in the area of its outer circumference of hollow cylindrical shape and dimensioned so that there is a radial pressure on the receiving bore of a machine part 5 . The tabs 3.1 distributed evenly in the circumferential direction are designed to match and are separated from one another by identical gaps 6 . Each individual tab 3.1 is penetrated by a punch-out 7 arranged in mirror image to the circumferential direction. The smallest distance between a punch 7 adjacent to one another is designated A1.

Zur Vorbereitung der Demontage des Dichtringes wird eine Spitzzange in die Ausstanzungen 7 von zwei einander benachbarten Laschen 3.1 eingesteckt und im Anschluß daran betätigt. Dabei ergibt sich eine Verminderung des ur sprünglichen Abstands A1 zu dem geringeren Abstand A2, was im unteren Teil der Darstellung gemäß Fig. 3 angedeutet ist. Die Verringerung des Abstands ist von einer radial nach innen gerichteten Relativverlagerung des Verstei fungsringes 1 in den betreffenden Bereich begleitet. Sie hat eine Reduzierung des Außendurchmessers des Versteifungsringes zur Folge. Der Versteifungs ring weist daher im Anschluß einen Abstand B vom Innenumfang der aufneh menden Bohrung des Maschinenteils 5 auf. Er kann dadurch mehr leicht aus der Bohrung entnommen werden.To prepare the disassembly of the sealing ring, a pair of pliers is inserted into the punched-out portions 7 of two mutually adjacent tabs 3.1 and then actuated. This results in a reduction of the original distance A1 to the smaller distance A2, which is indicated in the lower part of the illustration according to FIG. 3. The reduction in the distance is accompanied by a radially inward relative displacement of the stiffening ring 1 in the area in question. It results in a reduction in the outside diameter of the stiffening ring. The stiffening ring is therefore at a distance B from the inner circumference of the receiving hole of the machine part 5 . This makes it easier to remove from the hole.

Claims

1. Sealing ring for a shaft or rod, consisting of a stiffening ring ( 1 ) with a radially inwardly projecting flange ( 3 ) and a lip ring ( 2 ) made of polymeric material, which is connected to the flange ( 3 ), in which Condition of use of the stiffening ring ( 1 ) in the area of its outer circumference is statically resting with a press fit in a receiving bore, characterized in that, for easier removal of the sealing ring, the flange ( 3 ) is arranged with a plurality of circumferentially distributed, freely radially inwardly projecting tabs in use ( 3.1 ) is provided with a gap ( 6 ) between adjacent tabs such that when force is applied to reduce the gap width W of at least one gap ( 6 ), the flange ( 3 ) moves radially inward and the diameter of the stiffening ring ( 1 ) is reduced .

2. Sealing ring according to claim 1, characterized in that the entire flange ( 3 ) is formed by tabs ( 3.1 ) equally spaced in the circumferential direction, which are separated from one another by gaps ( 6 ).

3. Sealing ring according to claim 1 or 2, characterized in that in the circumferential direction on both sides of each gap ( 6 ) force-absorbing means ( 4 ) for reducing the gap width (W) on each tab ( 3.1 ) or the remaining flange ( 3 ) are provided .

4. Sealing ring according to claim 3, characterized in that the force absorption means ( 4 ) are provided in the region of the inner circumference of the flange ( 3 ).

5. Sealing ring according to claim 4, characterized in that the force-absorbing means ( 4 ) are formed by puncture openings which are sealed in a liquid-tight manner by components of the lip ring ( 2 ) before the sealing ring is removed.